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Redes de computadoras
Resumen curso 2021
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Parcial 2
Viernes 02/0719:00 horas
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Capas Se utiliza el modelo de capas, donde cada
capa tiene sus responsabilidades definidas.
● Capa de Aplicación
● Capa de Transporte
● Capa de Red
● Capa de Enlace
● Capa Física
(modelo de 5 capas dado en clase)
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Capa Física
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El medio físico
El enlace físico es el medio entre el transmisor y el receptor.
En el, la unidad básica de transporte es el bit,
representado de diversas formas dependiendo del medio.
El medio se puede dividir en dos tipos:
- Medio guiado, donde las señales se propagan por medio sólidos.
- Medio no guiado, donde las señales se propagan mediante antenas.
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Par de cobre trenzado
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Medios guiados
Cable coaxial Fibra óptica
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Medios no guiados
Radio - Señal transportada en el espectro electromagnético
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Capa de Enlace
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Capa de Enlace
Se implementa en todos los hosts en el adaptador de red
NIC Network Interface Card
Allí se implementan por lo menos las capas de enlace y física.
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Tareas de la capa de enlace
● Entramado
● Acceso al enlace
- Acceso al canal (medios compartidos)
- Direccionamiento (Direcciones MAC)
● Entrega confiable (principalmente en enlaces inalámbricos)
● Control de flujo
● Corrección de errores
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Trama Ethernet
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Particionamiento del Canal
FDMA (Frequency Division Multiple Access) / TDMA (Time Division Multiple Access)
- Protocolos de arbitraje
- Divide el canal en pequeñas “piezas”
(ranuras de tiempo, frecuencia, código)
- Asigna una pieza a un nodo para su uso exclusivo
- Estrategia estática
- Equitativo
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Toma de turnos
Encuesta
El nodo maestro invita a los nodos esclavos a transmitir por turnos. EJ: Bluetooth (IEEE 802.15)
Paso de testigo
No existe un nodo maestro, se intercambia una trama especial token. EJ: FDDI, IEEE 802.5
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Protocolos de acceso aleatorio
Cuando un nodo tiene un paquete para enviar
- Transmite a la velocidad total del canal.
- No existe previa coordinación entre nodos
Dos o más nodos transmitiendo, posible colisión.
Protocolos MAC de acceso aleatorio especifican:
- Cómo detectar o evitar colisiones
- Cómo recuperarse de las colisiones
ALOHA, CSMA/CD, CSMA/CA
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Capa de Red
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Capa de Red
Implementa el servicio de comunicación host a host.
A diferencia de las capas superiores las cuales se encuentran únicamente en los sistemas terminales, la
capa de red se encuentra también en el núcleo de la red.
A su vez a diferencia de las capas inferiores, va a ser capaz de abarcar varias redes.
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Routers
Los routers se encargan de unir redes, así mismo se les llama gateways.
Sus componentes principales son:
- puertos de entrada y de salida
- Fabrica de conmutación (switching fabric)
- procesador de ruteo
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Routers
Los routers son los elementos que tienen un papel destacado en esta capa
Se encuentran conectados a más de una red, moviendo datos entre redes.
- Enrutamiento Routing (Estimar la mejor ruta)
- Reenvío Forwarding
- Restringir broadcast a la red LAN
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Arquitecturas de capa de red
Circuitos Virtuales
Las redes de circuitos virtuales proveen un servicio de conexión de capa de red
Similar a los servicios orientados a la conexión de la capa de transporte
La complejidad reside en el centro de la red
Redes de datagramas
No es un servicio de conexión
- Sistemas terminales inteligentes
- Muchos tipos de enlaces con características variables haciendo difícil brindar un servicio uniforme
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IPv4
Utiliza direcciones de 32 bits
- redes LAN
- broadcast
- autoreferencia
La dirección IP se divide
Subred y host.
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IPv4 - Subredes
¿Qué es una subred?
Interfaces de dispositivos
con la misma sección de subred
en sus IPs pueden alcanzarse
físicamente sin la intervención
de un router
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IPv6
Mejoras al protocolo en base a la experiencia de su uso
- Direcciones IP de 128bits
- Cabecera de largo fijo 40bytes
- Prioridad y etiquetado de flujo
- No se permite fragmentación
- Se eliminó el checksum
- No se incluyen opciones
(Posibles fuera del cabezal)
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ICMP
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Routing y Forwarding
Routing: Determinar la ruta tomada por los paquetes desde origen a destino
Forwarding: Mover paquetes desde un enlace de entrada de un router a la salida apropiada.
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Algoritmos de enrutamiento
Algoritmos de enrutamiento global
Utiliza el conocimiento global y completo de la red.
- LS Por estado de enlaces (Link status)
- Algoritmo de enrutamiento descentralizado
El costo se calcula de forma iterativa y distribuida - DV Por vector de distancias (Distance Vector)
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Sistemas Autónomos
Los enrutadores en el mismo AS
corren el mismo protocolo de enrutamiento
- Protocolo de enrutamiento “intra-AS”
- Routers en diferentes AS pueden correr
diferentes protocolos de enrutamiento
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Capa de Transporte
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Capa de Transporte
La capa de transporte proporciona una
comunicación lógica en lugar de física
entre los procesos de aplicación.
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Capa de Transporte
UDP (User Datagram Protocol)
– No confiable, entrega no ordenada
- No aporta mucho más de lo que
ya hace el protocolo IP de la capa de red.
TCP (Transmission Control Protocol)
– Confiable, orientado a la conexión, entrega en
orden.
- control de congestión
- control de flujo
- establecimiento de la conexión
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Puertos
Se agrupan en 3 rangos
- Bien conocidos (Well-known port numbers): 0 – 1023
Ejemplos: DNS 53, HTTP 80, FTP 20 y 21, SSH 22
- Registrados (Registered ports): 1024 – 49151
Radius 1812, 1813
- Dinámicos (Dynamic and-or private ports): 49152 – 65535
Para uso temporario, no se deben registrar
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UDP (RFC 768)
Protocolo de transporte ligero, simple, no orientado a la conexión.
La cabecera UDP sólo contiene 4 campos
Cada campo tiene una longitud de 2 bytes
- Puerto de origen
- Puerto de destino
- Tamaño del segmento
- Checksum (suma de comprobación)
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Multiplexación y demultiplexación sin conexión
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TCP
Transmission Control Protocol
Protocolo de la capa de transporte fiable
y orientado a la conexión.
- Mecanismos de detección de errores
- Retransmisiones
- Reconocimientos acumulativos
- Temporizadores
- Números de secuencia y de reconocimiento
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Capa de Aplicación
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Arquitectura
Cliente Servidor
- Equipo de alta disponibilidad
- Dirección IP fija
- Granjas de servidores para escalar
- Clientes heterogéneos
- Uso del servicio intermitentemente
Distribuida o P2P
- Servidor de disponibilidad variable
- Se comunican directamente
sistemas finales diversos
- Los “peer” se conectan intermitentemente
y pueden tener IP dinámica.
- De muy alta escalabilidad pero difícil de
administrar
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Protocolo de capa de aplicación
- Tipo de mensajes intercambiados
- request – response
- Sintáxis de los mensajes
- Qué campos, parámetros y cómo son enviados
- Semántica de los mensajes
- Qué significa la información en los campos
- Reglas para cómo y cuándo un proceso debe enviar
y otro responder a los mensajes
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RFC (Request For Comments)
Los RFC son compuestos por ingenieros e informáticos en forma de memorandum describiendo métodos, comportamientos e investigaciones aplicables al campo de Internet y sistemas conectados a Internet.
Se comparten de modo en que se pueda llegar a un consenso, por lo general sobre nuevos conceptos, a veces contienen información o incluso humor.
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Aplicaciones
HTTP
FTP
DNS
SMTP / POP - IMAP
TELNET
SSH
...
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Parcial 2Redes
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